将科普进行到底，再来一篇有图示的，教你知道细菌啥模样。ZT：细菌

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细菌

2015-03-09 来源：北纳创联

 

微生物种类繁多，结构简单，形态多样，大小不一，用途广泛，如用于制药、食品、、处理污水等方面。

细菌（bacterium）是一种具有细胞壁的单细胞原核生物，在适宜的条件下其形态构相对稳定。一般将细菌染色后用光学显微镜观察，可识别各种细菌的形态特点，内部的超微结构须用电子显微镜才能看到。通常以微米（μm）作为测量单位。

（一）细菌的基本形态

细菌的基本形态有球形、杆形、螺形，根据形态特征将细菌分为球菌、杆菌、螺形菌（图1-1）。

1.球菌（cocus） 外形呈球形或近似球形，直径0.8耀1.2μm。由于在繁殖时二分裂平面不同，分裂后新菌排列的方式不同，又可分为葡萄球菌、双球菌、链球菌等。

2.杆菌（bacilus） 菌体的形态呈直杆状或近似于杆状，各种杆菌的大小、长短、粗细等差异较大。菌体两端多呈钝圆形，少数两端平齐（如炭疽芽胞杆菌），也有两端尖细（如梭杆菌）或末端膨大呈棒状（如白喉棒状杆菌）。

3.螺形菌（spiralbacterium） 菌体只有一个弯曲，呈弧形或逗点状，称为弧菌，如霍乱弧菌。菌体有多个弯曲，称为螺菌，如鼠咬热螺菌。

细菌的形态受温度、pH、培养基成分和培养时间等环境因素的影响很大。一般细菌在适宜的条件下培养8耀18d，形态比较典型。在陈旧培养物中、细菌衰老以及环境中有
不利于细菌生长的物质（如药物、抗生素等）时，细菌常出现不规则的多形性，不易识别。观察细菌大小和形态特征时，应注意来自机体或环境中各种因素所导致的细菌形态改变。

（二）细菌的结构

细菌的基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质、核质。除基本结构外，有些细菌还具有特殊结构，如荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞等（图1-2）。细菌的结构对于细菌的鉴定及其致病性、免疫性都有重要作用。

1.细菌的基本结构 细菌的基本结构由外向内依次为细胞壁、细胞膜、细胞质和核质。

（1）细胞壁（celwal）：细胞壁位于细菌细胞的最外层，是一层有弹性的膜状结构，质地坚韧，组成比较复杂，并随不同细菌而异。用革兰染色法将细菌分为革兰阳性菌与革兰阴性菌两大类，两类细菌细胞壁的共有组分是肽聚糖，但各有其特殊组分。

细菌细胞壁的主要功能是：①维持细菌的固有外形；②保护细菌抵抗低渗的环境；③参与菌体内外物质交换；④有免疫原性；⑤与细菌致病性有关。

革兰阳性菌与革兰阴性菌细胞壁结构显著不同（表1-1），导致这两类细菌在染色性、抗原性、毒性、对某些药物的敏感性等方面有很大差异。

（2）细胞膜（celmembrane）：位于细胞壁内侧，紧密包绕在细菌细胞质外的具有弹性的脂质双分子层，由磷脂和多种蛋白质组成。厚约7.5nm，占细菌干重的10%耀30%。

细胞膜的主要功能：①选择性渗透和物质转运作用：与细胞壁共同完成菌体内外的物质交换。②生物合成作用：细胞膜上有多种物质合成酶，参与生物合成，如肽聚糖、磷壁酸、脂多糖等均在细胞膜上合成。③呼吸作用：细胞膜上有多种呼吸酶，可进行转运电子及氧化磷酸化作用，参与细胞的呼吸过程，与能量产生、储存和利用有关。④参与细菌分裂：细菌部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物，称为中介体。中介体的形成，有效地扩大了细胞膜的面积，相应地增加了酶的含量和能量的产生，其功能类似真核细胞的线粒体。中介体多见于革兰阳性菌，一端连在细胞膜上，另一端与核质相连，细胞分裂时中介体亦一分为二，各携一套核质进入子代细胞。

（3）细胞质（cytoplasm）：细胞质是细菌新陈代谢的重要场所，有细胞膜包裹的溶胶状物质。基本成分是水、蛋白质、脂类、核酸及少量糖和无机盐，其内重要结构有：

①质粒：是细菌染色体外的遗传物质，存在于细胞质中，为闭合环状的双链DNA，带有遗传信息，控制细菌某些特定的性状，如细菌的耐药性等。

②核糖体：是细菌合成蛋白质的场所，有些抗生素（如链霉素、红霉素等）能与细菌的核糖体结合，干扰细菌蛋白质的合成，从而抑制细菌的生长繁殖。

③胞质颗粒：多数为细菌储存营养物质的结构，经染色后颜色明显不同于菌体的其他部位，也称异染颗粒，如白喉棒状杆菌的异染颗粒，对细菌鉴别有一定的意义。

（4）核质（nuclearmaterial）：细菌是原核细胞型微生物，无核膜和核仁，DNA缠结成团，裸露于胞浆中，故称核质。核质具有与细胞核相同的功能，控制着细菌的生命活动，是细菌遗传和变异的物质基础。

2.细菌的特殊结构

（1）荚膜（capsule）：是某些细菌在生长繁殖过程中分泌的一层黏液性物质，包绕在细胞壁外，通常这种黏液层厚度大于0.2μm，为多糖或蛋白质的多聚体，不仅有助于鉴别细菌，而且具有保护细菌抵抗吞噬细胞的吞噬和消化作用（与致病性密切相关）。如肺炎球菌、产气荚膜芽胞梭菌等都有这类荚膜。荚膜对一般碱性染料亲和力低，不易着色，普通染色只能见到菌体周围有未着色的透明圈。用特殊染色法可将荚膜染成与菌体不同的颜色，如用墨汁负染，荚膜显现更为清楚（图1-3）。

（2）鞭毛（flagelum）：是菌体上细长并呈波状弯曲的丝状物，是细菌的运动器官，需用电子显微镜观察或经特殊染色法（如鞭毛染色法）使鞭毛增粗后，才能在光学显微镜下看到。根据鞭毛数目、位置和排列方式将细菌分为单毛菌、双毛菌、丛毛菌和周毛菌（图1-4）。鞭毛在菌体上的位置和数量对鉴别细菌有重要意义。

（3）菌毛（pilusfimbria）：是许多革兰阳性菌与少数革兰阴性菌菌体表面存在着的一种直的、比鞭毛更细、更短的丝状物。成分是蛋白质，有抗原性。在普通光学显微镜下看不到，必须用电子显微镜观察。菌毛共分两类，一类是普通菌毛，数目多，短粗，有黏附作用，与致病性有关。另一类是性菌毛，通常有3耀4根，稍长，带有性菌毛的细菌是雄性菌，通过性菌毛可以把质粒传给雌性菌，使受体菌获得质粒所控制的遗传性状。

（4）芽胞（spore）：某些细菌在一定条件下，胞质脱水浓缩，在菌体内部形成一个圆形或椭圆形的折光性强的小体，称为芽胞。芽胞是细菌的休眠形式，通常一个细菌只能形成一个芽胞，在适宜条件下，一个芽胞发芽也只生成一个菌体。芽胞的位置对鉴定细菌有重要参考价值。例如，炭疽杆菌的芽胞在菌体中央，破伤风杆菌的芽胞在菌体末端，肉毒杆菌的芽胞位于菌体次极端（图1-5）。芽胞对高温、干燥、化学消毒剂及辐射等有很强的抵抗力，因此医疗器械、敷料、培养基等的灭菌以杀灭芽胞为指标。杀灭芽胞最常用的方法是高压蒸汽灭菌法。